مهندسی شیمی ایران
سال:1398 | دوره:18 | شماره:106 |تعداد مقالات:7

استفاده از نرم افزارها و برنامه های محاسباتی در زمینه های مختلف علوم، از جمله مهندسی شیمی اهمیت زیادی پیدا کرده است. گسترش اولیه مهندسی فرایندهای شیمیایی به طور عمده تجربی و آزمایشگاهی بود...

فناوری جداسازی ته چاهی در دهه 1990 ظهور کرد که به وسیله ی آن جریانی غنی از گاز و نفت در سطح تولید می شود، در حالی که جریانی غنی از آب به سازند های زیرین تزریق شده، هرگز به سطح منتقل نمی شود و در صورتی که به تولید آن نیاز باشد، می توان آن را به صورت مجزا تولید کرد. در صنعت این ابزار با عنوان جداسازهای آب و نفت1 و آب و گاز2 شناخته می شود. چرخه های آبی مایع-مایع جزء اصلی سامانه ی جداسازی آب و نفت ته چاهی است. در این مطالعه، بررسی جامعی در ارتباط با فناوری جداسازی ته چاهی ارائه و برتری ها، پیش نیازها و کاستی های این فناوری معرفی شده اند. این مطالعه همچنین داده هایی مفید از مطالعات انجام شده بر روی تعدادی از میدان ها و مناطق عملیاتی و شرکت های دارای این فناوری در اختیار محققان قرار می دهد. طبق بررسی های انجام شده در این مطالعه، نصب موفقیت آمیز سامانه ی DOWS از نظر فنی و اقتصادی زمانی امکان پذیر است که همه ی مؤلفه های مورد نیاز به طور دقیق ارزیابی شوند؛ در این صورت از هزینه های کنترل آب، تولید و پالایش آن و از حجم تسهیلات سر چاهی کاسته می شود که برای مناطق دریایی و دور از دسترس بسیار مناسب است. افزون براین، فن DOWS برای جداسازی نفت های سنگین بسیار دشوار است؛ چرا که اختلاف چگالی بالایی بین آب و نفت در این حالت وجود خواهد داشت. نسبت آب به نفت باید بالا باشد به طوری که فاز غالب آب باشد. سازندگان جداسازهای چرخه ی آبی پیشنهاد می کنند که کسر آب بیش از 75% باشد.

در سال های اخیر فرایند تولید پوسال (کمپوست) به یک فرایند دوستدار محیط زیست و جایگزینی پایدار برای مدیریت و بازیافت پسماند های آلی تبدیل شده است. هدف از این فرایند دست یافتن به محصولی آلی به نام پوسال است که به عنوان کود و اصلاح کننده ی آلی در موارد کشاورزی کاربرد دارد. پوسال برتری های زیست محیطی، اقتصادی و کشاورزی بسیاری دارد که در این مطالعه به برجسته ترین آنها پرداخته می شود. عوامل تأثیرگذار بر فرایند از جمله دما، نسبت کربن به نیتروژن، مقدار رطوبت، میزان هوادهی و pH به تفصیل مرور شده اند. هم چنین، راهبردهایی برای بهسازی عملکرد فرایند مرور می شوند. پراکنش بو و زمان نسبتاً بالای مورد نیاز برای برداشت محصولی با کیفیت، از چالش های این فرایند به شمار می رود که رویکردهای پیشنهاد شده برای مواجهه و رفع این چالش ها در این مقاله ذکر می شوند. در پایان نیز نحوه ی استانداردسازی پوسال تولیدی بیان می شود.

در این مقاله، ازن زنی و ازن زنی همراه با کربن فعال به منظور حذف ماده ی دارویی سفکسیم از محیط های آبی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایش ازن زنی بر سفکسیم نشان داد که ازن زنی بر روند حذف سفکسیم از محلول آبی تأثیر مثبت دارد، به طوری که غلظت آلاینده ی دارویی در مدت زمان 30 دقیقه از ppm 55به ppm 6 کاهش یافت. همچنین مؤلفه ی COD نیز به میزان 51% کاهش پیدا کرد. تأثیر استفاده از ازن همراه با کربن فعال، برای غلظت مشخصی از آلاینده ی دارویی ثابت شد. تأثیر مؤلفه های عملیاتی مختلف از قبیل میزان غلظت آلاینده ی دارویی، غلظت کربن فعال، میزان غلظت ازن ورودی، زمان واکنش و pH بر روی فرایند ازن زنی همراه با کربن فعال بررسی شد. حداکثر بازده حذف سفکسیم از محیط های آبی به میزان 96% محاسبه گردید. این مقدار در pH خود محلول و در حدود 4 به دست آمد.

هدف از کار حاضر، همنهشت (سنتز) و مشخصه سازی نانوذرات ترکیبات کبالت به روش همنهشت احتراقی محلول است. به این منظور، واکنشگاهی طراحی و ساخته شد؛ از ویژگی های واکنشگاه، سادگی و کارایی بالایآن بوده که امکان انجام واکنش در مقیاس کوچک را فراهم آورده است. از نیترات کبالت شش آبه به عنوان اکسیدکننده و گلایسین به عنوان سوخت استفاده شد. همنهشت با حضور گلایسین در نسبت استوکیومتری به مدت یک ساعت و در دمای 200 درجه ی سلسیوس انجام شد. محصول با تجزیه های پراش پرتو ایکس و ریزبین الکترونی روبشی نشر میدانی مشخصه یابی شد. تجزیه ی XRD، همنهشت موفق نانوذرات ترکیبات کبالت را تأیید کرد و اندازه ی متوسط بلورَک های تشکیل شده با استفاده از معادله ی شرر برابر 50 نانومتر محاسبه شد. تجزیه ی FE-SEM، ساختار متخلخل مواد را به خوبی نشان داد و اندازه ی متوسط ذرات در محدوده ی زیر 60 نانومتر برآورد شد. ازاین رو اهمیت کار حاضر در تولید این نانوذرات با یک روش بسیار مقرون به صرفه با بازده بالا است.

در این پژوهش عملکرد یک رسوب دهنده ی الکترواستاتیک استوانه ای تک مرحله ای برای جداسازی ذرات گچ و نمک با قطر متوسط ذرات 180 و 290 نانومتر از جریان هوا به صورت آزمایشگاهی موردبررسی قرارگرفته است. اثر خواص ساختاری، اندازه ی ذرات و مقاومت ویژه ی الکتریکی و مشخصه های عملیاتی، اختلاف پتانسیل، قطر الکترود تخلیه، سرعت جریان هوا و جریان الکتریکی بر بازده جداسازی بررسی شد. نتایج نشان می دهد بازده جداسازی ذرات گچ بیشتر از نمک است. در محدوده ی اختلاف پتانسیل 6 تا 10 کیلوولت، جرقه مشاهده نشد، پس با افزایش اختلاف پتانسیل می توان به بازده بالاتری رسید. افت بازده با افزایش سرعت جریان هوا برای ذرات گچ بیشتر از نمک است که نشان می دهد برای ذرات نمک می توان در سرعت بالاتر هم به صورت اقتصادی عمل کرد. بازده بهینه ی سامانه توسط روش سطح پاسخ برای ذرات گچ در سرعت های 2/1 و 2 متر برثانیه به ترتیب 6/88 و 60 درصد و برای ذرات نمک در همین سرعت ها به ترتیب 8/72 و 68 درصد تعیین شد. این مقدارها با نتایج تجربی تأیید شدند.

پراکنش آلاینده های سه گونه ی جدید از زیست دیزل (روغن مریم گلی، اکلیل کوهی و نعناع) و عملکرد آتش زایی آنها در یک موتور دیزلی بررسی شد؛ نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش نسبت زیست دیزل مخلوط شده با سوخت دیزل، با افزایش دور موتور، مقدار گشتاور کاهش می یابد؛ نزدیک ترین نتایج به سوخت دیزل مربوط به زیست دیزل مریم گلی است. زیست دیزل مریم گلی نشان داد توان تولید شده 1 تا 2 درصد بالاتر از سایر زیست دیزل ها است. بالاترین میزان مصرف ویژه ی سوخت ترمزی1 در زیست دیزل نعناع مشاهده شد. دمای گاز خروجی2 برای مریم گلی بین 1 تا 3 درصد پایین تر از دو گونه ی دیگر زیست دیزل است. همه ی زیست دیزل ها میزان اکسیدهای ازت3، مونوکسید کربن4 و دی اکسید گوگرد5 را کاهش دادند. بالاترین نرخ کاهش کدورت دوده6 برابر با 85 درصد، مربوط به زیست دیزل مریم گلی بوده است.